CN110445547A - 一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，包括发射模块和接收模块，所述发射模块的内部设置有一级比较器Q1和四级比较器Q4，所述一级比较器Q1与三极管一V1连接并控制三极管一V1开关的开合，所述三极管一V1连接有第一激光器E1并控制第一激光器E1发射激光脉冲信号，所述四级比较器Q4与光电探测器一e4和采样电阻一r4连接。本发明中，通过发射模块和接收模块的设置，输入脉冲信号无需经过软硬件编解码等方式二次处理，能最大程度的减少传输延时，实现实时控制与监控，使用单纤双向光纤传输方式，信号传输距离延伸到20km以上，实现了超远距离脉冲信号传输，减小了外围器件及线路的预算。
Description
技术领域
本发明涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路。
背景技术
目前在信号控制系统上，主要采用纯电缆传输控制信号，同时将控制信号通过编码运算等方式，经过以太网，USB，CAN等协议传输到接收端，再通过解调等方式，提取控制信号才能驱动相关设备，但是，电缆主要存在速度慢、重量大、体积大，损耗大，传输距离短、保密性和抗干扰能力差等缺点，同时需要在控制端对远距离控制信号需要通过处理器解调等方式再处理，延时较长，无法满足快速响应等的需求。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决电缆传输控制信号效果较差的问题，而提出的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，包括发射模块和接收模块，所述发射模块的内部设置有一级比较器Q1和四级比较器Q4，所述一级比较器Q1与三极管一V1连接并控制三极管一V1开关的开合，所述三极管一V1连接有第一激光器E1并控制第一激光器E1发射激光脉冲信号，所述四级比较器Q4与光电探测器一e4和采样电阻一r4连接，光电探测器一e4接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻一r4转换为同宽度的电脉冲信号，所述四级比较器Q4与三极管二V4连接并控制三极管二V4的开关开合；
所述接收模块内部设置有二级比较器Q2和三级比较器Q3，所述二级比较器Q2与光电探测器二e2和采样电阻二r2连接，光电探测器二e2接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻二r2转换为同宽度的电脉冲信号，所述二级比较器Q2的输出端连接有三极管三V2并控制三极管三V2的开关开合，所述三极管三V2与单稳态触发器S1连接，所述单稳态触发器S1连接有可调电阻R和电容C，单稳态触发器通过外围的可调电阻R和电容C组成的RC充放电延时电路重新设定恢复脉冲宽度，所述三级比较器Q3与单稳态触发器S1连接，所述三级比较器Q3连接有三极管四V3并控制三极管四V3的开关开合，所述三极管四V3与第二激光器E3连接并控制第二激光器E3发出激光脉冲信号。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述一级比较器Q1的输入端接入脉冲信号Vin，宽度设置为Tin。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述一级比较器Q1，四级比较器Q4，二级比较器Q2，三级比较器Q3的比较脉冲信号分别设置为Vref1,Vref4,Vref2,Vref3。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述第一激光器E1和光电探测器一e2的工作范围均为1310nm。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述光电探测器二e4和第二激光器E1的工作范围均为1550nm。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述可调电阻R和电容C为并联。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过发射模块和接收模块的设置，输入脉冲信号无需经过软硬件编解码等方式二次处理，能最大程度的减少传输延时，实现实时控制与监控，同时使用单纤双向光纤传输方式，信号传输距离延伸到20km以上，实现了超远距离脉冲信号传输，同时减小了外围器件及线路的预算。
2、本发明中，通过基于光纤传输脉冲控制信号技术，在接收模块的发射端输入一定频率的脉冲信号，经过电光转换后输出光信号；接收端接收到信号后通过光电转换恢复为电信号，再通过单稳态触发器S1调制成所需宽度的电脉冲输出，同时该电脉冲还可作为反馈信号，通过电光、光电转换，返回输入端作为监控信号使用使得同时该电脉冲还可作为反馈信号，能实时监控脉冲信号宽度。
3、本发明中，通过一级比较器Q1，二级比较器Q2，三级比较器Q3，四级比较器Q4的设置，可以设置不同的负向偏置电压，能有效的滤除电信号纹波及干扰，通过可调电阻R可直接重新设定控制信号宽度，操作简单且效果显著。
附图说明
图1为本发明提出的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路的示意图；
图2为本发明提出的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路的可调电阻R和电容C的关系图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，包括发射模块和接收模块，发射模块的内部设置有一级比较器Q1和四级比较器Q4，一级比较器Q1与三极管一V1连接并控制三极管一V1开关的开合，三极管一V1连接有第一激光器E1并控制第一激光器E1发射激光脉冲信号，四级比较器Q4与光电探测器一e4和采样电阻一r4连接，光电探测器一e4接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻一r4转换为同宽度的电脉冲信号，四级比较器Q4与三极管二V4连接并控制三极管二V4的开关开合，接收模块内部设置有二级比较器Q2和三级比较器Q3，三级比较器Q3与单稳态触发器S1连接，三级比较器Q3连接有三极管四V3并控制三极管四V3的开关开合，三极管四V3与第二激光器E3连接并控制第二激光器E3发出激光脉冲信号，发射模块输入脉冲信号无需经过软硬件编解码等方式二次处理，能最大程度的减少传输延时，实现实时控制与监控，同时使用单纤双向光纤传输方式，信号传输距离延伸到20km以上，实现了超远距离脉冲信号传输，同时减小了外围器件及线路的预算。
实施例2
请参阅图1，一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，包括发射模块和接收模块，发射模块的内部设置有一级比较器Q1和四级比较器Q4，一级比较器Q1与三极管一V1连接并控制三极管一V1开关的开合，三极管一V1连接有第一激光器E1并控制第一激光器E1发射激光脉冲信号，接收模块内部设置有二级比较器Q2和三级比较器Q3，二级比较器Q2与光电探测器二e2和采样电阻二r2连接，光电探测器二e2接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻二r2转换为同宽度的电脉冲信号，二级比较器Q2的输出端连接有三极管三V2并控制三极管三V2的开关开合，三极管三V2与单稳态触发器S1连接，单稳态触发器S1连接有可调电阻R和电容C，单稳态触发器通过外围的可调电阻R和电容C组成的RC充放电延时电路重新设定恢复脉冲宽度，三级比较器Q3与单稳态触发器S1连接，在接收模块的发射端输入一定频率的脉冲信号，一级比较器Q1的输入端接入脉冲信号Vin，宽度设置为Tin，经过电光转换后输出光信号；接收端接收到信号后通过光电转换恢复为电信号，再通过单稳态触发器S1调制成所需宽度的电脉冲输出，同时该电脉冲还可作为反馈信号，通过电光、光电转换，返回输入端作为监控信号使用使得同时该电脉冲还可作为反馈信号，能实时监控脉冲信号宽度。
实施例3
请参阅图1-2，二级比较器Q2与光电探测器二e2和采样电阻二r2连接，光电探测器二e2接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻二r2转换为同宽度的电脉冲信号，二级比较器Q2的输出端连接有三极管三V2并控制三极管三V2的开关开合，三极管三V2与单稳态触发器S1连接，单稳态触发器S1连接有可调电阻R和电容C，单稳态触发器通过外围的可调电阻R和电容C组成的RC充放电延时电路重新设定恢复脉冲宽度，一级比较器Q1，四级比较器Q4，二级比较器Q2，三级比较器Q3的比较脉冲信号分别设置为Vref1,Vref4,Vref2,Vref3，通过一级比较器Q1，二级比较器Q2，三级比较器Q3，四级比较器Q4的设置，可以设置不同的负向偏置电压，能有效的滤除电信号纹波及干扰；可调电阻R和电容C为并联，通过可调电阻R可直接重新设定控制信号宽度，操作简单且效果显著。
工作原理：使用时，Vin作为宽度为Tin的脉冲信号，输入发射模块1一级比较器Q1，当Vin>Vref1时，一级比较器Q1输出同宽度的驱动信号Vt，驱动三极管一V1开关打开，此时1310nm第一激光器E1开始工作并发出宽度Tin的激光脉冲信号；光脉冲信号经过光纤到达接收模块，通过接收模块内部光电探测器二e2接收到光脉冲信号并产生相应的光电流，通过采样电阻二r2转换为同宽度的电脉冲信号Vr，输入二级比较器Q2，当Vr>Vref2时，二级比较器Q2输出经过三极管三V2转换为反向脉冲-Vr，-Vr下降沿触发单稳态触发器S1，单稳态触发器S1通过外围的可调电阻R和电容C组成的RC充放电延时电路重新设定恢复脉冲宽度为Tw，并输出脉冲控制信号Vout；同时脉冲控制信号Vout作为反馈信号Vf，输入三级比较器Q3，当Vf>Vref3时，三级比较器Q3输出同宽度的驱动信号Vft，驱动三极管四V3开关打开，此时1550nm第二激光器E3开始工作并发出宽度Tw的激光脉冲信号；光脉冲信号经过光纤返回发射模块，通过发射模块内部光电探测器一e4接收到光脉冲信号并产生相应的光电流，通过采样电阻一r4转换为同宽度的电脉冲信号Vfr，输入四级比较器Q4，当Vfr>Vref4时，四级比较器Q4输出经过三极管二V4输出反馈脉冲信号Vfb，Vfb脉冲宽度等于Vout脉宽Tw，因此可以做为监控信号使用；
实验中，通过使可调电阻R的值分别为：1KΩ，5KΩ，10KΩ，100KΩ，200KΩ时，电容C的值分别为：10pF,102pF,103pF,104pF,105pF，106pF时，能够得到脉冲宽度Tw近似脉宽曲线结果，如图2所示，由此可得：通过改变可调电阻R的值，能够直接重新设定控制信号的宽度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，包括发射模块和接收模块，所述发射模块的内部设置有一级比较器Q1和四级比较器Q4，所述一级比较器Q1与三极管一V1连接并控制三极管一V1开关的开合，所述三极管一V1连接有第一激光器E1并控制第一激光器E1发射激光脉冲信号，所述四级比较器Q4与光电探测器一e4和采样电阻一r4连接，光电探测器一e4接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻一r4转换为同宽度的电脉冲信号，所述四级比较器Q4与三极管二V4连接并控制三极管二V4的开关开合；
所述接收模块内部设置有二级比较器Q2和三级比较器Q3，所述二级比较器Q2与光电探测器二e2和采样电阻二r2连接，光电探测器二e2接收光脉冲信号并产生相应的光电流后通过采样电阻二r2转换为同宽度的电脉冲信号，所述二级比较器Q2的输出端连接有三极管三V2并控制三极管三V2的开关开合，所述三极管三V2与单稳态触发器S1连接，所述单稳态触发器S1连接有可调电阻R和电容C，单稳态触发器通过外围的可调电阻R和电容C组成的RC充放电延时电路重新设定恢复脉冲宽度，所述三级比较器Q3与单稳态触发器S1连接，所述三级比较器Q3连接有三极管四V3并控制三极管四V3的开关开合，所述三极管四V3与第二激光器E3连接并控制第二激光器E3发出激光脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，所述一级比较器Q的输入端接入脉冲信号Vin，宽度设置为Tin。
3.根据权利要求2所述的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，所述一级比较器Q1，四级比较器Q4，二级比较器Q2，三级比较器Q3的比较脉冲信号分别设置为Vref1,Vref4,Vref2,Vref3。
4.根据权利要求1所述的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，所述第一激光器E1和光电探测器一e2的工作范围均为1310nm。
5.根据权利要求1所述的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，所述光电探测器二e4和第二激光器E1的工作范围均为1550nm。
6.根据权利要求1所述的一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路，其特征在于，所述可调电阻R和电容C为并联。
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ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244556A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Canon Inc | レーザダイオード駆動装置およびレーザダイオード駆動方法 |
| CN101242069A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 用于固体激光器的功率反馈控制系统及固体激光器 |
| US20110080533A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Microvision, Inc. | Dithering Laser Drive Apparatus |
| CN103957648A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-07-30 | 成都启臣微电子有限公司 | 可控硅、模拟、pwm调光通用电路及led驱动芯片 |
| CN104579493A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-29 | 无锡市中兴光电子技术有限公司 | 带数字可调sbs抑制功能的光收发模块 |
| CN104714220A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 重庆爱特光电有限公司 | 激光发射电路、激光接收电路、距离计算电路及其设备 |
| CN204406255U (zh) * | 2015-01-13 | 2015-06-17 | 王建辉 | 前置脉宽调制移相跟随控制器及pwm软开关移相稳压电源 |
| CN107317650A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-03 | 华南师范大学 | 用于时分波分复用光纤通信实验教学的装置、方法及系统 |
| CN210112010U (zh) * | 2019-09-17 | 2020-02-21 | 成都芯瑞科技股份有限公司 | 一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路 |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001244556A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-07 | Canon Inc | レーザダイオード駆動装置およびレーザダイオード駆動方法 |
| CN101242069A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 用于固体激光器的功率反馈控制系统及固体激光器 |
| US20110080533A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Microvision, Inc. | Dithering Laser Drive Apparatus |
| CN104714220A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 重庆爱特光电有限公司 | 激光发射电路、激光接收电路、距离计算电路及其设备 |
| CN103957648A (zh) * | 2014-05-19 | 2014-07-30 | 成都启臣微电子有限公司 | 可控硅、模拟、pwm调光通用电路及led驱动芯片 |
| CN204406255U (zh) * | 2015-01-13 | 2015-06-17 | 王建辉 | 前置脉宽调制移相跟随控制器及pwm软开关移相稳压电源 |
| CN104579493A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-04-29 | 无锡市中兴光电子技术有限公司 | 带数字可调sbs抑制功能的光收发模块 |
| CN107317650A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-11-03 | 华南师范大学 | 用于时分波分复用光纤通信实验教学的装置、方法及系统 |
| CN210112010U (zh) * | 2019-09-17 | 2020-02-21 | 成都芯瑞科技股份有限公司 | 一种利用光纤传输宽度可调脉冲信号的电路 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 管力明, 陈德传: "程控交换机PWM开关电源设计", 机电工程, no. 06, 30 November 2000 (2000-11-30) * |
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